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天津大学神经工程团队探索脑电技术 为人工耳蜗植入儿童听觉康复客观评估开辟新途径

本站讯(通讯员 郑琪)近日,天津大学神经工程团队联合国家儿童医学中心、首都医科大学附属北京儿童医院听力学团队发表研究成果,探讨如何利用脑电技术提供客观有效的人工耳蜗植入儿童听觉康复评估方法,设计了适合于低龄儿童的实验范式,为脑机接口在儿童听觉康复方面的应用奠定了基础,有助于为人工耳蜗调试和听觉言语康复训练提供更准确的参考依据。

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近二十多年来,人工耳蜗(Cochlear Implant, CI)技术得到了迅速的发展和广泛的临床应用,已成为当前运用最为成功的和广泛的神经工程成果之一。CI通过促进听觉感知、发声和语言能力,为听障儿童提供了一种有效的康复方式。然而,现有问卷调查、行为能力评估等临床评估方法易受诸多因素影响,尤其是对低龄语前聋儿童,存在着明显的主观局限性。因此,亟需研究创建更为科学有效的检测评估手段,以探明其内在助听生理机制、更加客观的评估听力康复进程,也为CI调试和听觉言语康复训练提供更准确的参考依据。

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“健康中国2030”明确指出要突出解决好儿童、老年人、残疾人等重点人群的健康问题。据卫生部调查显示,我国约有11.5万名7岁以下儿童存在重度至极度耳聋,每年约3万新生儿存在听力障碍。我国CI儿童已经逐渐成为国际上应用该技术最多的人群,但是由于中文为声调语言,且CI传递的声调信息并不完全,使得CI植入者在识别音调变化时存在诸多困难。

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为有效评估CI儿童的听觉感知、识别能力的康复水平,本工作设计了适合于低龄儿童的实验范式,根据声音处理难易程度嵌入了纯音,音节和汉语声调。针对低龄CI儿童在时间尺度上分析了皮层听觉诱发电位(Cortical auditory evoked potential, CAEP)和失匹配负波(Mismatch negativity, MMN),也在空间尺度上应用源定位(Source localization)探讨了CI植入后听觉皮层的可塑性。本研究发现听觉系统在3-6个月之间经历了一个快速发育的关键时期,在语言学习中,6-12个月是语言声调识别的关键。通过对91位3-7岁儿童(66病人,25正常儿童)的实验表明,CAEP适合于评估早期听觉系统重建;MMN适合评估高级听觉功能,例如听觉的识别能力;源定位可作为探索听觉皮层可塑性的有效工具,能够为听觉康复评估提供额外的信息,特别是对于儿童CI使用者。

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研究成果以题为《Objective electroencephalography-based assessment for auditory rehabilitation of pediatric cochlear implant users》发表于《Hearing Research》,该刊物是国际听力领域最具权威及影响力的专业学术期刊之一,属于SJR、JCR一区,中科院SCI期刊听力学与言语病理学、耳鼻喉科学一区。研究团队将在现有成果基础上进一步开展长周期康复评估及规模性临床应用。

该论文第一作者为天津大学神经工程团队教师倪广健及博士生郑琪,通讯作者为天津大学明东教授,以及国家儿童医学中心、首都医科大学附属北京儿童医院刘海红教授。研究工作获得了国家自然科学基金(81971698)、京津冀基础研究合作专项(18JCZDJC45300)的支持。


(编辑 董玥欣)